Nie straszmy atomem

Nie straszmy atomem

Fachowcy są pewni, że do awarii typu Czarnobyla w reaktorach, które mają być budowane w Polsce, dojść nie może

W „Przeglądzie” nr 7/2009 ukazał się artykuł prof. Ludwika Tomiałojcia pt. „Nie śpieszmy się z atomem”. Pisząc o dostępnych źródłach energii, profesor słusznie stwierdza, że opcje atomowa i węglowa nie wyczerpują istniejących możliwości, po czym przytacza dane dezawuujące energetykę jądrową i promujące energetykę odnawialną. Na koniec prof. Tomiałojć prosi o rzetelną dyskusję, zwierzając się równocześnie, że zawierzył źródłom trudnym dla niego do sprawdzenia. Pozwolę więc sobie podzielić się informacjami posiadanymi przeze mnie, rozumiejąc, że uczciwa dyskusja jest dziś, w dobie kryzysu ekonomicznego na świecie, niezwykle potrzebna, ponieważ czekają nas decyzje określające kształt polskiej energetyki na całe pokolenia.

Czarnobyl

W dyskusjach o energetyce jądrowej ciągle wraca argument, że w Czarnobylu wybuchł reaktor, powodując ofiary w ludziach i straty ekonomiczne. Argument jest prawdziwy, ale na szczęście ma niewielki związek ze współczesną energetyką jądrową. Reaktor czarnobylski miał tę fatalną cechę, że w razie awarii chłodzenia jego moc rosła zamiast maleć. Natomiast we wszystkich innych typach reaktorów, np. w reaktorach PWR pracujących w USA, w Europie Zachodniej czy też w Czechach, na Słowacji, Węgrzech itd., w podobnej sytuacji moc reaktora maleje. Dlatego fachowcy są pewni, że do awarii typu Czarnobyla w reaktorach, które mają być budowane w Polsce, dojść nie może.
Do katastrofy w Czarnobylu doszło na skutek karygodnych naruszeń zasad bezpiecznej eksploatacji tego reaktora, ale gdyby podobne błędy popełniono w nowoczesnym reaktorze PWR, nastąpiłoby tylko wyłączenie reaktora – bez awarii.
W reaktorach lekkowodnych koncepcji amerykańskiej (PWR i BWR), najpopularniejszych obecnie na świecie, zdarzyła się co prawda jedna awaria ze zniszczeniem rdzenia (w 1979 r. w elektrowni Three Mile Island w Harrisburgu), ale nie spowodowała ona zagrożenia dla okolicznej ludności. Częściowo stopiony rdzeń radioaktywny został zatrzymany w zbiorniku reaktora, a na zewnątrz elektrowni wydostały się niegroźne ilości gazów radioaktywnych. Rok 1979 jest cezurą w rozwoju energetyki atomowej. Po awarii w Harrisburgu opracowano naukowe podstawy zapewnienia bezpieczeństwa, stworzone nowe systemy zabezpieczeń i rozwinięto zasadę wbudowanego bezpieczeństwa. Zasada ta mówi, że w reaktorze nie może dojść do stopienia rdzenia nawet w sytuacji, gdy zawiedzie obsługa i eksploatacyjne obiegi chłodzenia. Niestety, są to zmiany niewidoczne dla opinii publicznej. Przemysł samolotowy jest w lepszej sytuacji, bo łatwo możemy zauważyć różnicę między samolotami z czterema silnikami tłokowymi i z dwoma silnikami turbowentylatorowymi, które też dzieli epoka technologiczna.
Przeciwnicy energetyki jądrowej twierdzą, że tak strasznej katastrofy jak w Czarnobylu nie było w historii ludzkości, i podają astronomiczne liczby ofiar. Zapomniano już o 3,8 tys. ofiar wycieku dioksyny w 1984 r. z konwencjonalnego zakładu chemicznego Union Carbide w Indiach produkującego pestycydy. Ludzie ci zmarli w ciągu kilku dni po wycieku, nie ma więc wątpliwości co do przyczyny ich śmierci.
Natomiast według bardzo starannych badań Komitetu Naukowego ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego (UNSCEAR), opublikowanych w roku 2000, w Czarnobylu zginęło 31 osób, głównie strażaków, potem umarło ośmioro dzieci wskutek niemego raka tarczycy, a wykryto ok. 4 tys. takich przypadków, z zasady uleczalnych. Masowa ewakuacja ludzi ze skażonych terenów była niepotrzebna, spowodowała więcej szkód niż pożytku i była wywołana brakiem odpowiednich planów postępowania awaryjnego. Na tereny wokoło Czarnobyla można spokojnie wrócić. Obecnie należą one do najczystszych na Ukrainie i już dawno zostały wykupione przez bogatych Ukraińców. Można tam spotkać niedźwiedzie, sarny, dziki, bobry i wiele innych zwierząt. Wśród likwidatorów pożaru ani wśród społeczeństwa nie ma wzrostu (w porównaniu ze stanem sprzed katastrofy) zachorowań na raka i białaczkę. Nie ma żadnych skutków dziedzicznych – deformacje płodu zdarzają się niestety we wszystkich społeczeństwach i latach, m.in. były bardzo częste w Polsce na Śląsku w latach 1950-1990 na skutek dużego zanieczyszczenia środowiska.
Liczby ofiar Czarnobyla podawane przez organizacje ekologiczne są mocno wątpliwe także dlatego, że skumulowana dawka promieniowania, jaką otrzymałaby osoba mieszkająca w okolicach Czarnobyla przez 70 lat, waha się od 200 do 570 milisivertów, z uwzględnieniem skutków katastrofy, podczas gdy w Finlandii, leżącej na podłożu granitowym, naturalna dawka roczna wynosi 510 milisivertów. A tymczasem Finowie należą do najzdrowszych narodów na świecie, żyją średnio o cztery lata dłużej niż Polacy i nie zamierzają ewakuować Helsinek ani całego kraju! Takich rejonów, gdzie promieniowanie jest wyższe niż w rejonie Czarnobyla, jest jeszcze wiele, m.in. w Indiach, Brazylii i Turcji.

Ekonomia źródeł odnawialnych

Energia fotowoltaiczna. Zwolennicy tej energii oprócz perspektyw rozwoju i obniżenia kosztów wyliczają jej wady – choćby po to, żeby wiedzieć, co udoskonalać. Pierwsza wada to duże zużycie powierzchni, kiedy zaczyna się mówić o konkretnych instalacjach w miejscach gęściej zaludnionych. Druga wada to koszty – energia słoneczna jest obecnie tak droga, że tylko wysokie subsydia mogą sprawić, by była ona wykorzystywana. Trzecia wada, najbardziej oczywista to brak zasilania po zmierzchu. Do kosztu paneli należałoby zatem dodać koszt gromadzenia energii lub budowy i eksploatacji źródeł zastępczych. Wreszcie wada czwarta – panele produkują prąd stały i trzeba go przetwarzać na zmienny ze stratą 4-12% energii, co powinno być uwzględnione w bilansie kosztów energii.
Energia wiatru. Ma podobne zalety i wady co energia słoneczna – jest „darmowa”, ale jej dostawa zależy od warunków pogodowych. W Niemczech wiatraki dostarczają energii średnio przez 20% czasu w roku. Cudzysłowu przy słowie „darmowa” użyłem dlatego, że do pozyskania energii wiatru potrzebne są zaawansowane technicznie, drogie i materiałochłonne urządzenia. Np. na wiatrak o mocy szczytowej 2 MW, średniej 0,4 MW, potrzeba, według danych ich producenta – firmy Vesta – 280 ton stali i ponad 800 ton betonu. W przeliczeniu na 1 MW mocy średniej jest to
5 do 10 razy więcej niż na elektrownię jądrową. Dlatego nieprawdą jest, że energetyka wiatrowa kosztuje mniej niż jądrowa. Przeciwnie, nakłady inwestycyjne na jednostkę mocy szczytowej to dla wiatru ok. 1,5-1,6 mln euro/MW (Sępopole 100 mln euro za 60 MW, Tychowo 50 MW za 74 mln euro), ale na jednostkę mocy średniej pięć razy więcej, to jest 7,5-8 mln euro/MW. I wiatraki pracują przez 20 lat, a nie jak elektrownie jądrowe 50-60 lat. W elektrowni jądrowej zaś koszt inwestycyjny to 2,4-3 mln euro/MW.
Przykład Niemiec jest bardzo wymowny. Niemieckie turbiny wiatrowe mają już moc nominalną ok. 23 tys. MW i produkują ok. 5% energii elektrycznej tego kraju, elektrownie jądrowe zaś mają moc nominalną ok. 20 tys. MW i produkują 26% energii elektrycznej. Pokazuje to, co oznacza zależność od warunków przyrodniczych. Warunki klimatyczne mamy podobne jak Niemcy, jeśli więc sprawność niemieckich elektrowni wiatrowych wynosi ok. 20%, to w Polsce nie możemy spodziewać się więcej.
W często dawanej za przykład Danii 22% elektryczności produkuje się ze źródeł odnawialnych (w tym 13% wykorzystując wiatr). Jednak Dania może rozwijać energię wiatrową dzięki możliwości wyrównania nieuchronnych dla tego źródła fluktuacji w produkcji poprzez współpracę z systemami energetycznymi Szwecji i Norwegii i ich elektrowniami wodnymi. W czasach nadmiaru wiatru energia jest wysyłana do Skandynawii, a w razie braku wiatru pobierana stamtąd. Ale w sumie jest to działanie przynoszące rocznie straty wynoszące miliard koron.

Nie ma dyskryminacji źródeł odnawialnych

Nie mogę podzielić opinii prof. Tomiałojcia, że źródła odnawialne są w jakikolwiek sposób dyskryminowane przez media. Wprost przeciwnie, mit czystej i taniej energii odnawialnej jest bardzo chwytliwy i ma się dobrze. Do tego Unia Europejska opracowała system wsparcia finansowego źródeł odnawialnych. Według Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady Europy w sprawie promowania energii ze źródeł odnawialnych z 11 grudnia 2008 r., producent takiej energii ma zagwarantowany jej odbiór przez sieć energetyczną i otrzymuje za nią specjalną cenę w wysokości średniej dla producentów konwencjonalnych plus dopłata „za odnawialność”. W 2007 r. w Polsce średnia cena podstawowa płacona elektrowniom za energię wynosiła 128,8 zł/MWh, a dopłata do energii odnawialnej była równa 248,46 zł/MW. Tak więc producentom elektryczności ze źródeł odnawialnych płacono w sumie 377,26 zł/MWh, czyli blisko trzy razy więcej niż np. elektrowniom opalanym węglem. Nic więc dziwnego, że energia odnawialna ma wielu zwolenników wśród inwestorów. Koszty dopłat do energii odnawialnej w ostatecznym rozrachunku pokrywamy my, odbiorcy prądu, a nie rząd czy Unia Europejska.

Energetyka jądrowa

Ekonomia. Na wykresie przedstawiono graficznie wyniki studium porównawczego kosztów różnych rodzajów energii przeprowadzonego przez OECD w 2005 r. Uwzględniono w nim dane ekonomiczne i charakterystyki techniczne elektrowni z 21 krajów, obejmujące ponad 130 bloków energetycznych. Stosowano te same kryteria ekonomiczne dla wszystkich rodzajów energii.
Nie uwzględniono kosztów zewnętrznych ponoszonych przez społeczeństwo i kosztów zezwoleń na emisję CO2, co faworyzuje energetykę węglową. Dla wszystkich urządzeń wytwórczych przyjęto czas użytecznej pracy 40 lat, a współczynnik obciążenia równy 85%.
Według danych OECD, czas budowy bloków opalanych węglem wynosił około czterech lat, gazem – około trzech lat, a w przypadku energii jądrowej od pięciu do dziesięciu lat. Koszty likwidacji elektrowni pokrywa się ze specjalnego funduszu, tworzonego na ten cel przez cały czas pracy elektrowni z niewielkich dopłat do cen energii elektrycznej. Wyniki tego studium OECD okazały się korzystne dla energetyki jądrowej.
Jak widać, dla warunków ekonomicznych przyjętych w studium OECD koszty energii jądrowej mogą być wyższe w jednym kraju (Japonia) niż koszty energii z węgla lub gazu w innym (Korea). Jednak w ramach jednego kraju tylko w Korei i USA energia jądrowa nie jest tańsza od węglowej.
Zasoby paliwa. Według rezolucji Parlamentu Europejskiego z 24 października 2007 r., podjętej po rocznych analizach w grupach ekspertów, znanych złóż uranu wystarczy na 200 lat, wraz z zasobami perspektywicznymi na 5 tys. lat, a po wprowadzeniu reaktorów powielających na 20 tys. lat. Dotyczy to aktualnego poziomu zużycia uranu i przy prognozach na przyszłość należy uwzględniać jego wzrost. Natomiast należy także uwzględnić postęp techniczny i możliwość uzyskiwania uranu z rud uboższych. Dawniej uważano, że kresem możliwości jest otrzymywanie uranu z rudy o zawartości 0,02% uranu. Dziś wydobywa się ekonomicznie uran z rudy o zawartości 0,0126%, np. w kopalni Trekkopje w Namibii. Wielkość zapasów rudy uranowej na świecie wzrosła w ciągu ostatnich dwóch lat o 20% – obecnie szacuje się je na 5,7 mln ton plus zasoby wydobywane jako produkty uboczne. Dotyczy to m.in. Polski, ponieważ uran towarzyszy rudom miedzi i obecnie, razem z odpadami poflotacyjnymi, składowany jest na hałdach.
Energetyka jądrowa a biosfera. Energetyka jądrowa jest jedynym rodzajem przemysłu, który swe odpady gromadzi i bezpiecznie przechowuje, zamiast usuwać je do środowiska naturalnego człowieka. Składowanie pierwiastków transuranowych odbywa się w skałach granitowych lub pokładach solnych, względnie ilastych, które są stabilne przez setki milionów lat i nie ma sposobu, aby składowane w nich odpady wydostały się na powierzchnię. Okres połowicznego zaniku pierwiastków transuranowych jest rzędu dziesiątków tysięcy lat i świetnie się nim straszy opinię publiczną, ale w kategoriach geologicznych jest to, jak widać, czas krótki. Unieszkodliwianie wypalonego paliwa jest możliwe dzięki temu, że jest go stosunkowo bardzo mało. Reaktor o mocy 1000 MW zużywa rocznie tylko ok. 30 ton paliwa uranowego i najwyżej tyle trzeba potem bezpiecznie składować. Co więcej, stosowana jest już obecnie recyklizacja paliwa, tzn. uran i pluton są odzyskiwane z wypalonego paliwa i powracają do reaktora jako nowe paliwo. Pozostałe niewielkie ilości odpadów radioaktywnych rozpadają się i zanikają w ciągu kilkuset lat. W ten sposób energetyka jądrowa unieszkodliwia własne odpady. Przy okazji warto wspomnieć, że elektrownia węglowa o mocy 1000 MW spala ok. 3 mln ton węgla, wytwarzając przy tym ok. 500 tys. ton popiołu i 2 mln ton CO2 rocznie.
Renesans nuklearny jest faktem. Takiej sytuacji jak dziś nie było od kilkunastu lat. Na obecnie eksploatowanych 436 reaktorów (dane Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej) w budowie znajduje się 44 (m.in. Chiny – 11, Rosja – 8, Indie – 6, Korea Płd. – 5, Japonia – 2), planowanych jest ok. 100, a przewidywanych ok. 200 reaktorów.
Przytoczone wyżej liczby biorą się oczywiście z decyzji politycznych. Np. w Szwecji, ongiś bastionie antynuklearnym, 5 lutego br. partie rządzącej koalicji podpisały porozumienie o zniesieniu moratorium na budowę nowych reaktorów w elektrowniach jądrowych. Okazało się bowiem, że dla rozwoju kraju są one konieczne, a już obecnie produkują ok. 47% energii elektrycznej. Obecnie prawie dwie trzecie Szwedów popiera budowę nowych elektrowni jądrowych. Również Estonia planuje uruchomienie elektrowni jądrowej w 2023 r.
Niezawodność dostaw energii pracujących bloków jądrowych jest bardzo wysoka. Średni światowy współczynnik dyspozycyjności tych bloków wynosi 82,8%, tzn. reaktory produkują energię przez 7253 godziny w roku na 8760 możliwych. W USA współczynnik ten wynosi 90,8% przy 103 pracujących reaktorach!

Opinie ekologów

Środowisko działaczy ekologicznych nie jest jednolite w opinii na temat energetyki jądrowej. James Lovelock, twórca teorii mówiącej, że całe życie na Ziemi tworzy łącznie jeden organizm (Gaia), który dokonuje samoregulacji, by podtrzymywać życie, największy autorytet w dziedzinie ekologii w Wielkiej Brytanii, mówi: „Opozycja wobec energetyki jądrowej jest oparta na irracjonalnym strachu”. Patrick Moore, jeden z założycieli Greenpeace, zmienił zdanie i popiera energetykę jądrową.
W Polsce działa Stowarzyszenie Ekologów na rzecz Energii Nuklearnej SEREN, którego przewodniczącym jest prof. Zbigniew Jaworowski, w latach 80. przewodniczący Komitetu Naukowego ONZ ds. Skutków Promieniowania Atomowego UNSCEAR i stały przewodniczący polskiej delegacji do UNSCEAR, znany autorytet w sprawach oddziaływania promieniowania na zdrowie człowieka.
Działa także międzynarodowe Stowarzyszenie Ekologów na rzecz Energii Nuklearnej – Environmentalists for Nuclear Energy. EFN skupia ekologów, którzy wierzą, że najlepszym stabilnym źródłem energii jest energia jądrowa. EFN powstał w 1996 r., ma dziś 9 tys. członków w 57 krajach i silne oddziały w USA, Kanadzie, Wielkiej Brytanii, Francji i we Włoszech. Książkę założyciela EFN Bruno Comby przetłumaczono na sześć języków.
I uwaga na koniec. Nie ma powodu, aby dzielić sposoby produkcji energii na złe i dobre. Wszystkie mają wady i zalety. Wszystkie będą potrzebne w świecie, w którym rośnie zapotrzebowanie na energię, a zapasy surowców kopalnych są ograniczone. Przy wyborze odpowiedniego miksu technologii dla Polski powinniśmy kierować się raczej szkiełkiem i okiem (tudzież mózgiem) niż czuciem i wiarą. W tym aspekcie bardzo interesującym zdarzeniem jest pojawienie się raportu Business Centre Club „Jaka jest prawda o bezpieczeństwie energetycznym Polski?”:
http://www.bcc.org.pl/dzialalnosc_lobbing_raporty.php
Inne, bliskie mej instytucji strony:
http://www.cyf.gov.pl/pytaj/pytaj.html
http://www.ipj.gov.pl/pl/rob3nasz.php
http://www.atom.edu.pl/

Autor jest doktorem, fizykiem reaktorowym w Instytucie Energii Atomowej. Specjalizuje się w obliczeniach eksploatacyjnych rdzenia reaktora MARIA

Wydanie: 12/2009

Kategorie: Opinie

Napisz komentarz

Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy